Descoperită în 1839 în Munții Urali și ignorată mai bine de un secol și jumătate, perovskita a devenit în 2009 subiectul primei celule solare dezvoltate de cercetătorul japonez Tsutomu Miyasaka. Astăzi, fabricile din China produc panouri solare cu perovskit la scară industrială, iar rezultatele sunt uimitoare: celulele tandem, care combină un strat de perovskit peste siliciu, ating deja 29,2% eficiență și 907 wați pe un panou de dimensiuni standard. Siliciul, care a dominat piața timp de 70 de ani, se apropie de limita sa fizică de aproximativ 33%, în timp ce panourile comerciale actuale convertesc doar 20-22,5% din lumina soarelui.

(Staff: China / Energie & Tehnologie)

China este pe cale să schimbe fundamental modul în care producem energie solară. În timp ce lumea continuă să se bazeze pe panourile din siliciu, cercetătorii și industria chineză investesc masiv într-un material care ar putea revoluționa întregul sector: perovskita. Acest mineral, descoperit pentru prima dată în 1839, în Munții Urali ai Rusiei, a fost ignorat mai bine de 150 de ani. Abia în 2009, cercetătorul japonez Tsutomu Miyasaka a construit prima celulă solară cu perovskit, deschizând un drum pe care China l-a transformat într-o industrie.

De ce este perovskita superioară siliciului?

Siliciul a fost materialul de bază al panourilor solare timp de șapte decenii. Dar tehnologia sa se apropie de limitele fizice. Eficiența maximă teoretică a siliciului este de aproximativ 33%, iar panourile comerciale de astăzi convertesc doar 20-22,5% din lumina solară în electricitate. Cu alte cuvinte, aproximativ 80% din lumina care lovește un acoperiș este irosită.

În plus, producția siliciului este extrem de energointensivă: necesită încălzirea nisipului cuarțos la peste 3.000 de grade Fahrenheit în furnale uriașe. Acest proces consumă multă energie și este costisitor.

Perovskita schimbă complet ecuația:

• Poate fi dizolvată într-un lichid și aplicată prin pulverizare sau imprimare pe suprafețe, la temperatura camerei.
• Folosește o fracțiune din materiile prime necesare pentru siliciu.
• Produce cu aproximativ o treime mai puțin dioxid de carbon pe watt decât fabricarea tradițională a siliciului.
• Inginerii au reușit deja să o aplice pe plastic flexibil, pe suprafețe curbate și pe geamuri.

Celulele tandem: perovskit peste siliciu

Cea mai promițătoare aplicație este celula tandem, care combină un strat de perovskit deasupra unei celule de siliciu. Această configurație a atins deja 29,2% eficiență și un randament de 907 wați pe un panou de dimensiuni standard. Este o performanță care depășește cu mult ceea ce pot oferi panourile clasice din siliciu.

Producția la scară industrială în China

Fabricile din China produc deja panouri solare cu perovskit la scară industrială. Această capacitate de producție, combinată cu costurile mai mici și cu posibilitatea de a imprima materialul pe diverse suprafețe, ar putea accelera dramatic tranziția către energia regenerabilă.

Ce urmează?

Deși perovskita are un potențial uriaș, rămân provocări legate de durabilitate, stabilitate pe termen lung și de utilizarea plumbului în compoziția unor celule. Cercetările continuă, iar China pare hotărâtă să conducă această cursă tehnologică.

Concluzie

Perovskita nu este doar o alternativă la siliciu. Este o tehnologie care ar putea schimba regulile jocului în energia solară. De la un mineral uitat timp de un secol și jumătate, la panouri solare ultra-eficiente produse industrial, povestea perovskitei demonstrează cât de repede poate avansa inovația atunci când există voință și investiții. Iar China, de data aceasta, este în fruntea revoluției.